Artenvielfalt kann Ökosystem auch schaden

Wissenschaftler haben Mini-Systeme erstellt und sechs Arten von Wimpertierchen eingesetzt

Mit verschiedenen Wimpertierchen wurden Mini-Ökosysteme erzeugt (Foto: uzh.ch)

Zürich
(pte015/18.10.2018/10:30) – Unter gewissen Umweltbedingungen kann ein
erhöhter Artenreichtum auch dazu führen, dass ein Ökosystem instabiler
wird. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Wissenschaftler der
Universität Zürich http://uzh.ch in Zusammenarbeit mit Kollegen der Eidgenössischen Anstalt für
Wasserversorgung, Abwasserreinigung & Gewässerschutz (Eawag) http://eawag.ch .

Neue Videoauswertungstechnik

In einem Experiment haben die Experten als Modellorganismen sechs Arten
von Wimpertierchen eingesetzt. Das sind winzige, im Wasser lebende
Einzeller. Diese Tierchen steckten die Forscher in unterschiedlicher
Anzahl und Kombination in Probengläser und erzeugten so Mini-Ökosysteme,
die sie daraufhin bei Temperaturen zwischen 15 und 25 Grad gedeihen
liessen. Die erhöhten Temperaturen simulierten eine klimatische
Veränderung, da die verwendeten Wimpertierchen normalerweise bei 15 Grad
Celsius leben. Die Biomasseproduktion wurde per Videoauswertungstechnik
untersucht.

Ein eigens entwickelter Algorithmus ermöglichte es, die
Wimpertierchen-Arten in den rund 20.000 Videosequenzen zu bestimmen, die
von den zahlreichen Proben unter dem Mikroskop aufgenommen wurden. Das
auf den ersten Blick widersprüchliche Ergebnis: Eine hohe Artenvielfalt
fördert und hemmt die Ökosystemstabilität gleichzeitig. "Ökologische
Stabilität ist komplex und besteht aus verschiedenen Komponenten. Das
Experiment zeigt, wie sich die Artenvielfalt unterschiedlich auf die
einzelnen Stabilitätskomponenten auswirkt", so Erstautor der Studie,
Frank Pennekamp. Je vielfältiger die Artengemeinschaft in den
Mini-Ökosystemen war, desto weniger schwankte die Biomasseproduktion –
unabhängig von der Temperatur. Bei höheren Temperaturen produzierten die
Einzeller durch das Mehr an Arten weniger Biomasse.

Mehr als Kuhstall und Kühlregal: Lebensmittelkette Milch
aid-Unterrichtsmaterial für die 4. Klasse
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(aid) – Wie kommt die Milch in die Kuh und wie wieder heraus? Was passiert nach dem Melken mit der Milch? Wie kann man selber Butter herstellen? Alles, was Kinder schon immer über Milch erfahren wollten, wird in zehn spannenden Unterrichtseinheiten unter dem Motto "Mehr als Kuhstall und Kühlregal: Lebensmittelkette Milch" erklärt. Mit abwechslungsreichen Arbeitsaufträgen, Rezepten, Audio- und Videodateien ermöglicht das aid-Unterrichtsmaterial Schülern der Jahrgangsstufe 4, sich dem Thema Milch mit allen Sinnen zu nähern.
Als Arbeitserleichterung für den Sachkundelehrer beginnt das Heft mit einer ausführlichen Sachinformation, die den thematischen Hintergrund liefert und die Milch mit all ihren Facetten in Landwirtschaft und Ernährung beleuchtet. Zudem liegt dem Heft eine CD-ROM bei, auf der alle Materialien, Fotos, Zeichnungen und Grafiken in digitaler Form zu finden sind. Arbeitsaufträge und Lösungen sind hier als bearbeitbare Word-Datei hinterlegt, damit sie individuell an den Wissensstand und die Lernweise der Klasse angepasst werden können. Das Unterrichtsmaterial ist so konzipiert, dass es sich sowohl für eine ausführliche Einheit mit etwa zehn Unterrichtsstunden eignet, aber auch in verkürzter Form in den Sachunterricht eingebunden werden kann.
www.aid.de

Global 2000: Pestizid-Alarm bei Obst und Gemüse
Bio-Produkte und Selbstverpflichtung der Landwirtschaft gefordert
 
Wien (pte020/16.08.2012/13:55) – Konsumenten, die gerne Obst und Gemüse essen, sind laut der Umweltschutzgruppe Global 2000 http://global2000.at potenziell bis zu 30 verschiedenen Pestizidrückständen ausgeliefert. Die heute, Donnerstag, in Zusammenarbeit mit Pesticide Action Network Europe http://pan-europe.info präsentierte Studie http://disruptingfood.info basiert auf dem Pestizid-Monitoring-Bericht der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) mit 70.000 Datensätzen. Diese ist laut dem Biochemiker Helmut Burtscher "alarmierend".

Cocktail unbestimmter Richtung

Salat, Tomaten, Gurken, Äpfel und Lauch sind laut Global 2000 am meisten mit hormonell wirksamen Pestiziden verunreinigte Lebensmittel. "Die durchschnittlichen Belastungen liegen zwischen 600 Mikrogramm per Kilogramm Äpfel und 1.300 beim Salat", erklärt Burtscher gegenüber pressetext und zieht einen Vergleich zur Antibaby-Pille. "Dort sind es maximal 200 Mikrogramm mit eindeutiger Absicht, bei belastetem Obst und Gemüse aber ein ganzer Cocktail unbestimmter Richtung." Von diesen endokrinen Disruptoren sind laut dem Umweltmediziner Hans-Peter Hutter http://www.meduniwien.ac.at viele kritische medizinische Endpunkte betroffen.

"Es fehlt an der Problemwahrnehmung und folglich am Risikomanagement", diagnostiziert Hutter. Noch immer erlaube die EU statt einer kumulierten Gesamtbelastung dieser Giftstoffe einzelne Grenzwerte. "Dazu gesellen sich aber auch noch die Weichmacher in Kunststoffen hinzu", erinnert der Umweltmediziner. Folgen für die Konsumenten: verminderte Zeugungsfähigkeit, mehr hormonabhängige Tumore, auffällige Verhaltensänderungen und Stoffwechselstörungen. "Die Datenlage reicht, um medizinische Forderungen zu begründen", so Hutter.

Aufschrei nötig

Bio-Produkte wären laut Burtscher für Konsumenten eine Alternative, Nahrungsergänzungsmittel in Tablettenform "nur kurzfristig". Global 2000 fordert darüber hinaus eine "eindeutigere EU-Politik ohne Schlupflöcher" und hierzulande eine freiwillige Selbstverpflichtung der Landwirtschaft im Rahmen von ÖPUL http://bit.ly/N2lk4V , dem österreichischen Programm zur Förderung einer umweltgerechten, extensiven und den natürlichen Lebensraum schützenden Landwirtschaft. "Es braucht endlich einen Aufschrei", resümiert Burtscher.

Durch das Analysegerät "LC Triple Quadrupole MS", von dem weltweit erst wenige existieren, werden laut Michael Gartner, Geschäftsführer LVA GmbH http://lva.at , Untersuchungen mit der QuECheRS-Methode auch für biologisch angebaute Lebensmittel interessant, einem Weltmarkt von geschätzten 44 Mrd. Euro. Die QuECheRS-Methode ist ein schnelles Verfahren zur Bestimmung von Rückständen an Pflanzenschutzmitteln im Essen mit einem Fettgehalt bis zu fünf Prozent. Statt zwei Tagen werden nur mehr zwei Stunden benötigt.

Schnellere Analysen

Sowohl Umfang der Extraktionsmöglichkeiten als auch deren Empfindlichkeit würden ebenso zunehmen. "Mit der QuECheRS-Methode können sowohl apolare wie auch polare und mittelpolare Pestizide erfasst werden, die häufig die alten verbotenen Wirkstoffe ersetzen", erklärt Gartner. "Und mit der Triple-Quadrupole-Technologie, die sowohl bei Gas- als auch Flüssig-Chromatographie-Geräten zur Verfügung steht, finden wir künftig statt 400 rund 650 nachweisbare Wirkstoffe."

Wenn man in diesen Tagen nach den Ursachen der Fluchtbewegungen
sucht, landet man neben der Fluchtursache „Krieg“ auch schnell bei der
Ursache Nummer zwei: „Armut und Perspektivlosigkeit in
Entwicklungsländern“. Arbeitslosigkeit und Niedriglöhne führen dazu,
dass Millionen Menschen nicht von dem leben können, was sie verdienen.
Soziale Netze gibt es in vielen Staaten kaum, so dass die Flucht schnell
als eine probate Lösung erscheinen mag. Dabei geht es wohl weniger um
das Streben nach Luxus, sondern darum, nicht zu verelenden.

Unsere Konsumgewohnheiten, verbunden mit niedrigen Preisen für die
Produkte aus solchen Ländern, können indirekt zu diesem Problem
beitragen. Kaffee zum Beispiel, einst ein Luxusgut, ist heutzutage zu
Schleuderpreisen unter 5 Euro pro Pfund zu haben. Die Farmer und
Farmarbeiter in den Anbaugebieten Afrikas, Süd-Amerikas und Asiens haben
mit den Konsequenzen zu leben. Der Kaffeekonsum der Industrienationen
hat in den vergangenen Jahren dazu geführt, dass der Graben zwischen
armen und reichen Ländern eher breiter als schmaler geworden ist – das
ist das Ergebnis einer wissenschaftlichen Studie der US-Universität
Kansas. Die Kaffeefarmer hätten nicht oder nur unzureichend vom
Kaffeekonsum profitiert, fanden die Wissenschaftler heraus.

Seit die Produktion in weiten Teilen technisiert worden ist, bestehe
zudem eine hohe Abhängigkeit, da die Investitionen ausschließlich durch
Kaffeeanbau amortisiert werden könnten. Der ausgedehnte Anbau habe in
solchen Regionen dann aber auch zu ökologischen Konsequenzen durch den
enormen Wasserverbrauch geführt. Auch bedingt durch wasserintensive
Sorten, die aber besser „technisierbar“ seien.

Ökologische Veränderungen zählen ebenso mit zu den Fluchtgründen: Wo
Kleinfarmer nur noch geringe Erträge erwirtschaften können, wird das
bisherige Auskommen gefährdet. „Mit jedem Produkt, das wir als
Verbraucher kaufen, verursachen wir eine bestimmte Wirkung auf jemand
anderen – darüber müssen wir uns bewusst sein“, betont Alexander Meyers,
der die Studie betreute. Bei unseren Kaufentscheidungen sollten wir
dies immer im Hinterkopf behalten – und uns gelegentlich fragen, warum
Menschen ihr Land verlassen und was wir eigentlich damit zu tun haben.

Friederike Heidenhof (aid)

aid-Heft als Download erläutert EU-Zahlungen

(aid) – Seit 16. Juni 2009 werden im Internet die EU-Zahlungen an landwirtschaftliche Unternehmen veröffentlicht. Offen bleibt aber die Frage, warum Mittel in den Agrarbereich fließen, wie sie verwendet werden und welche Effekte davon ausgehen. Hier gibt es also Aufklärungsbedarf. Um dem gerecht zu werden, hat der aid ein neues Heft "Was ist uns unsere Landwirtschaft wert – EU-Zahlungen für Landwirtschaft und ländlichen Raum" als kostenlosen Download herausgegeben. Das Heft ist vor allem darauf ausgerichtet, die Ziele der unterschiedlichen Zahlungen und Förderungsmaßnahmen verständlich zu machen. Es wird erklärt, welche Maßnahmen dazu dienen, die Einkommenssituation der Familien in der Landwirtschaft zu stabilisieren, die ländlichen Infrastrukturen zu erhalten oder den Belangen von Umwelt- und Naturschutz gerecht zu werden. Hier findet sich auch der Wortlaut der Bekanntmachung zur Veröffentlichung von Informationen über die Empfänger von Mitteln aus dem Europäischen Garantiefonds für die Landwirtschaft, dem Europäischen Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums und dem Europäischen Fischereifonds vom 8. November 2008.

Internationale Bodenwoche

Der Gebrauch an mineralischen Düngemitteln hat sich seit den 1950er Jahren weltweit versechsfacht. Im Jahr 2012 wurden weltweit rund 190 Millionen Tonnen NPK-Dünger verkauft. Dr. Johannes Kotschi von AGRECOL e.V., Verein zur Förderung der standortgerechten Landnutzung in Afrika, Asien, Lateinamerika und Osteuropa, geht in seinem Gutachten „A Soiled Reputation“ der Frage nach, ob vor allem in den Tropen mehr Dünger gleich mehr Ertrag bedeutet. Kotschi referierte auf der Internationalen Bodenwoche in Berlin.

Ertrag ist für Kotschi nicht nur das Erntegut, sondern das gesamte Verhältnis zwischen Aufwand und Gewinn. Gerade in den ländlichen Räumen der Entwicklungsländer sind die Transport- und Transaktionskosten für mineralischen Dünger besonders hoch. Der erhoffte Mehrertrag fällt wegen der geringeren Bodenfruchtbarkeit und Trockenperioden geringer aus. Viele Länder subventionieren mittlerweile die mineralischen Dünger. Ghana wendet dafür mit 120 Millionen Ghana Cedi rund 40 Prozent seines Agrarbudgets auf.

Während der Einsatz von Kali und Phosphor nahezu gleich bleibt, ist die Stickstoffanwendung deutlich gestiegen. Der N-Anteil bei mineralischen Düngern lag in Tansania 1961 noch bei 50 Prozent, heute sind es 74 Prozent. Zwei Drittel der Stickstoffgaben gehen jedoch über das Grundwasser oder die Atmosphäre ungenutzt verloren. Auch für den Boden selbst haben die hohen Stickstoffgaben Nachteile. Oft wird sauer wirkender Harnstoff eingesetzt, der den pH-Wert der tropischen Böden auf 4,5 senkt. In dem sauren Milieu wird der wichtige Phosphor im Boden als für Pflanzen unzugängliches Eisen- oder Aluminiumphosphat fixiert. Der generelle Mineralisierungseffekt fördert noch den Humusabbau und verringert die Nährstoffspeicherkapazität.

Während der Internationalen Bodenwoche in Berlin forderte Kotschi eine „Düngerwende“ in den Tropen. Vor allem solle Wurmkompost mineralischen Stickstoff ersetzen. Nährstoffrückflüsse aus den Städten sollten verstärkt aufgefangen und auf das Land zurückgebracht werden. Der Mischanbau mit Leguminosen sollte verstärkt werden. So fixiere die Straucherbse bis zu 170, der Algenfarn Azolla im Reisanbau sogar zwischen 600 und 1.000 kg Stickstoff pro Jahr und Hektar. Wenn mineralischer Stickstoff gedüngt werden müsse, dann sollten basische Dünger wie Kalkstickstoff eingesetzt werden.

Für diese Umsetzungen müsse die Beratung vor Ort angepasst werden, die Universitäten brauchten neue Forschungsschwerpunkte und die Politik müsse Übergangsszenarien für die Bauern entwerfen. Kotschi fordert ein neues Verhältnis zu den Düngemitteln: „Nährstoffe dürfen kein kurzfristiges Verbrauchsgut sein, sondern eine Investition in die Bodenfruchtbarkeit.“ (aid)

Auf das Ende der RNA-Molekülkette kommt es an (Foto: iam.u-tokyo.ac.jp)

Tokio (pte020/06.04.2017/10:30) –

Nahezu menschliche Züge haben Molekularbiologen der Tokyo University http://www.iam.u-tokyo.ac.jp bei Pflanzen entdeckt. Somit können Pflanzen zwischen freundlichen und
feindlichen Eindringlingen unterscheiden. Das gelingt ihnen, weil sie
die Moleküle am Ende der RNA des Angreifers erkennen und erklärt, wie es
Pflanzen schaffen, ihren Abwehrmechanismus in Gang zu setzen, wenn sie
angegriffen werden.

Posttranskriptionelles Gen-Silencing

Das menschliche Immunsystem schützt vor Erkrankungen
und Infektionen, indem es Viren und andere Erreger bekämpft. Pflanzen
verfügen über ein ähnliches System, das Posttranskriptionelles
Gen-Silencing genannt wird. Dabei handelt es sich um einen Eingriff in
das genetische Informationssystem. Fremde RNA wird bekämpft, eigene
verschont.

"Bisher ging die Forschung davon aus, Anfang und/oder
Ende der RNA-Kette könnten die Auslöser für die Mobilisierung des
pflanzlichen Immunsystems sein. Eine Festlegung auf einen bestimmten
Bereich gab es nicht", sagt Hiro-oki Iwakawa, Co-Autor der Studie. "Mit
klassischer Biochemie können wir biologische Prozesse im Labor
nachbilden", ergänzt Kollege Yukihide Tomari vom gleichen Tokioter
Institut.

Experimente mit Acker-Schmalwand

Die Forscher experimentierten mit der RNA von
Arabidopsis thaliana, einer wild wachsenden Blühpflanze, die im
Deutschen Acker-Schmalwand heißt. Sie isolierten daraus das RNA
Polymerase 6 Protein (RDR6), ein Schlüsselenzym zur Mobilisierung der
Immunabwehr. Dann beobachteten sie, was passiert, wenn sie dieses Enzym
mit unterschiedlichen Teilstücken einer fremden RNA vermischten.

Es stellte sich heraus, dass das Enzym auf fremde RNA
reagierte, wenn sich an deren Ende eine bestimmte Molekülanordnung
befand. Fehlte sie, reagierte die Pflanze nicht. Biotechniker könnten in
naher Zukunft dank der Erkenntnisse möglicherweise Pflanzen so
modifizieren, dass sie bestimmte Feinde erkennen, auf die sie von Natur
aus nicht gar geeicht sind.

Nur noch 15 Prozent der einstigen Blauflossentun vorhanden

Traurige Zeiten für Atlantik-Blauflossentun (Foto: Jens Bredehorn/pixelio)
 
Monaco/Wien (pte/29.10.2009/11:51) – Das Handelsverbot des Atlantischen Blauflossentun ist berechtigt, kommen Umweltschützer zum Schluss. Vertreter von Monaco haben nach der Publikation über die heutigen Bestände des großen Raubfisches ein Handelsverbot gefordert. Die internationale Kommission für den Schutz des Atlantischen Tunfisch (ICCAT) http://www.iccat.int/en hat mitgeteilt, dass die Bestände des heutigen Blauflossentuns wahrscheinlich weniger als 15 Prozent ihrer ursprünglichen Größe betragen.

"Die Forderung von Monaco sieht vor, den Blauflossen-Tunfisch im Anhang 1 im internationalen Washingtoner-Artenschutz-Abkommen CITES http://www.cites.org zu listen", so Greenpeace-Meeresbiologin Antje Helms http://www.greenpeace.at im pressetext-Interview. Das würde bedeuten, dass es ein Handelsverbot für die Art gibt. Indirekt sei das ein Vorwurf an die ICCAT, beim Schutz der Art versagt zu haben, meint Helms. Eine Listung würde auch die Macht des ICCAT massiv schmälern. Erst im Vorjahr kam ein unabhängiger Bericht zum Schluss, dass das Fischerei-Management eine Schande sei.

Forderung nach Schutzzone im Laichgebiet

Der atlantische Blauflossentunfisch hat früher ein Gesamtgewicht bis zu 900 Kilogramm geschafft. Heute erreichen die großen Fische ein Maximalgewicht von 600 Kilogramm. Nach vier Jahren wird der Blauflossentun mit rund 35 Kilogramm Gewicht geschlechtsreif. "Wir fordern auch seit Jahren, dass im Laichgebiet um die Balearen eine Schutzzone für die Tiere errichtet wird", so Helms. Diese Forderungen verstummten jedoch ungehört. "Teilweise werden die Fische, wenn sie vom Atlantik kommen, sogar schon vor dem Ablaichen gefangen."

Der WWF habe im Vorjahr in einer Studie gezeigt, dass bei gleich bleibender Fangquote die Zahl der Fische 2012 so stark gesunken sein wird, dass die Tiere als ausgestorben gelten, erklärt Helms. "Offensichtlich ist die Lobby der Fischer so groß, dass eine vernünftige Regelung zum Fangstopp bisher nicht erreicht werden konnte", so die Meeresbiologin. Sollte der Blauflossentun tatsächlich mit einem Handelsverbot belegt werden, werde die erst kürzlich von spanischen Forschern präsentierte Methode zur genetischen Bestimmung von acht Tunfischarten an Bedeutung gewinnen.

Japans Heißhunger nach Tunfisch

Die meisten Atlantischen Blauflossentunfische werden im Mittelmeer gefangen. Verkauft wird der Großteil allerdings nach Asien, insbesondere nach Japan. Japan hat erst kürzlich in einem Statement gefordert, die Kontrolle über Fangquoten an Körperschaften wie die ICCAT zu übertragen als nach dem Washingtoner Artenschutzabkommen CITES. "Es wird spannende Entscheidungen geben", meint Helms. Beide Organisationen tagen nur alle drei Jahre – die ICCAT im November in Brasilien und die CITES im März in Doha.

Tropische Pflanzen aus Bayern
Wärme von der Glashütte ins Glashaus
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(aid) – Bananen, Maracuja oder Guaven aus deutschem Anbau? Bis vor kurzem undenkbar. Doch am bayerischen Rennsteig in Oberfranken seit August 2013 doch Realität. Möglich ist der Anbau im Tropenhaus durch die Nutzung von Abwärme aus der dort regional ansässigen Glasindustrie. Die Wärmeenergie, die bei der Glasherstellung in großer Menge anfällt, ging bisher ungenutzt verloren. Erst die Idee, die Abwärme für ein Tropenhaus zu nutzen, mit dem Ziel, die Zucht von tropischen Früchten und Speisefischen in Bio-Qualität zu erforschen, war erfolgversprechend, heißt es in einem Beitrag der Fachzeitschrift TASPO.

Das Tropenhaus wurde in unmittelbarer Nähe einer Glasproduktionsstätte gebaut. Das "Klein-Eden" getaufte Projekt setzt auf das sogenannte Polykultursystem. Es bildet einen nahezu geschlossenen Kreislauf, bei dem Energie, Wasser und Nährstoffe mehrfach genutzt werden und ist somit ein Beispiel für nachhaltige landwirtschaftliche Produktion. Das Wasser der Fischzucht beispielsweise wird als Dünger für die Pflanzen genutzt.

Das Produktions- und Forschungsgewächshaus ist ca. 2.600 Quadratmeter groß. Es besteht aus Spezialglas, das zu 99 Prozent UV-durchlässig ist. Doppellagige Energieschirme dienen der Abschattung der Pflanzen bei zu hoher Sonneneinstrahlung und vermindern die Abstrahlung von Wärme in die Umgebung. Die Abwärme aus der Glasherstellung kommt mit einer Vorlauftemperatur von 38 Grad Celsius ins Gewächshaus. 100 Warmluftgebläse sorgen für eine Raumlufttemperatur von 20 bis 24 Grad Celsius. Eine Notheizanlage steht zur Verfügung.

Gezüchtet werden neben tropischen Früchten auch tropische Speisefische wie zum Beispiel Nilbarsch. Dafür stehen vier 30 Quadratmeter große Mastbecken zur Verfügung.

Das Projekt wird von Landkreis, Gemeinden, Unternehmern und Unterstützern der Region getragen und durch Fördermittel des EU-Programms "Ziel 3 Freistaat Bayern – Tschechische Republik", dem allgemeinen Umweltfonds und der Oberfrankenstiftung finanziert. Die Grundlagenforschung zur Nutzung der Abwärme erfolgt in Zusammenarbeit mit der Universität Bayreuth. Berechnungen haben ergeben, dass allein in der Region des Rennsteigs industrielle Abwärme für eine Unterglas-Anbaufläche von ca 75.000 bis 100.000 Quadratmeter zur Verfügung steht. Ein grenzüberschreitender Projektbeirat aus Universitäten, Kommunen und der Glasindustrie der Region stellt vergleichbar energieintensiven Betrieben die Forschungsergebnisse zur Verfügung.
Renate Kessen,